CICERO - Senter for klimaforskning
EN
Meny
Forskningsområder

På elitelaget i global klimaforskning

Klima - Et magasin om klimaforskning fra CICERO

Publisert 26.04.2015

Siden 1990 har CICERO publisert 800 vitenskapelige artikler. CICEROs naturvitere kom i gang et par år etter samfunnsviterne. Kombinasjonen har preget instituttet sterkt. Men hva gjør egentlig naturvitenskapelige klimaforskere?

CICERO Senter for klimaforskning fyller 25 år i år. Instituttet ble opprettet ved kongelig resolusjon den 27. april 1990 og skulle først og fremst fungere som et klimapolitisk virkemiddel.

 

Etterhvert som CICERO fikk oversikt over forskningen og den internasjonale prosessen som foregikk rundt klima- og energipolitikk, ble det klart hvor viktig sammenhengen mellom den naturvitenskapelige og samfunnsvitenskapelige forskningen var. Styret tok konsekvensen av dette og gjorde CICERO til en utpreget tverrfaglig institusjon hvor naturvitere, samfunnsvitere og samfunnsøkonomer arbeider med felles problemstillinger.

Den naturfaglige delen av CICERO har røtter tilbake til forskning særlig ved Universitetet i Oslo. Aktiviteten som ble bygget opp av Professor Eigil Hesstvedt, professor i meteorologi, var svært viktig. Sammen med sine medarbeidere publiserte Hesstvedt arbeider innen atmosfærekjemi med særlig vekt på endringer av ozonlaget i stratosfæren på 1960- og 70-tallet. Forskning på virkninger av sur nedbør blant annet på Kjemisk institutt, var også av betydning for tidlige CICERO-forskere.

CICEROs innsats i klimaforskningskjeden

Så til inngangsspørsmålet: Hva gjør naturvitenskapelige klimaforskere? Ta en titt på figuren. Den viser kjeden av årsaker til og virkninger av menneskeskapte klimaendringer.

CICEROs naturfagsforskere har, som sine globale kolleger, gjentatte ganger konkludert at deler av klimaproblemet er menneskeskapt. Menneskelige «drivere» påvirker utslipp av stoffer til atmosfæren. Ønsket om en bedre levestandard ligger bak slike drivere, da dette er knyttet til økonomi, teknologi og befolkningsvekst. Vi mennesker påvirker altså strålingsbalansen – konsentrasjoner av ulike gasser og partikler i atmosfæren som påvirker strålingen til og fra jorda.

De såkalte klimagassene – eller drivhusgassene – har en direkte virkning, mens andre forbindelser indirekte påvirker disse gassene. I tillegg har de fleste partikler en avkjølende virkning, bortsett fra sot, som virker oppvarmende. Endringer i strålingsbalansen øker temperaturen på jorda og påvirker nedbør og vindforhold. Dette påvirker i sin tur både økosystemer og folkehelsen.

Alt henger sammen med alt i klimaforskningen. Det siste trinnet på stigen er å forsøke å anslå pengeverdien av endringene og sette den i sammenheng med kostnader av tiltak for å begrense utslippene eller tilpasse seg endringene. Forholdene kompliseres ytterligere ved at noen av utslippene også påvirker helse og miljø direkte, for eksempel ved at svoveloksider gir sur nedbør og partikler fører til helseskader.

Forskere på CICERO har gitt verdifulle bidrag til alle trinn i kjeden i figuren. Søker du på CICERO-forskning på noen av publikasjonsdatabasene på nettet, vil du finne hundrevis av publikasjoner innenfor flere fagfelt. Ikke så rent få er merket med «mye sitert», «hett tema» eller «tidsskrift med stor gjennomslagskraft».

FNs klimapanel

Forskere fra CICERO har spilt sentrale roller i arbeidet med klimapanelets store oppsummeringsrapporter som har kommet med omtrent seks års mellomrom siden 1995. CICERO deltok allerede i den første rapporten, og bidraget har økt etter hvert. I den siste oppsummeringsrapporten fra 2013/2014, der 11 CICERO-forskere var forfattere, var bidragene særlig viktige i den første delrapporten om det fysiske grunnlaget og i Synteserapporten. I den førstnevnte kan kapittel 7 (Skyer og aerosoler) og kapittel 8 (Antropogent og naturlig strålingspådriv) framheves. For første gang i klimapanelets historie deltok en og samme nordmann på hvert steg i prosessen.

Utslipp og skyldfordeling

Hvilke svar leter vi etter? Utslippenes opprinnelse, for eksempel. Vanligvis regnes et lands bidrag til globale klimagassutslipp ut fra det som slippes ut innenfor landets grenser. Utslipp knyttet til bruk av varer produsert i et annet land regnes ikke med, men tilskrives produksjonslandet.

Forskere ved CICERO har vært sentrale i å øke oppmerksomheten om hvordan bildet endrer seg dersom utslippene heller tilskrives de landene som mottar varene. Gjør vi det, viser det seg at utslippene som tilskrives rike land, stiger betydelig, mens de går ned i utviklingsland.

Dette gir store utslag for eksempelvis Kina, landet med de største totale utslipp av klimagasser. For 2010 var utslippene i utviklingsland mer enn 10 prosent lavere når de ble justert for eksport og import. Dette er selvsagt viktig i fora som FN, hvor det skal oppnås enighet om utslippsreduksjoner, hvem som har ansvar for utslipp og hvem som skal gjennomføre tiltak.

CICERO har også i mange arbeider analysert hvilke sektorer utslippene kommer fra. Arbeidene med ulike typer transport – på vei, til sjøs og i lufta – har vært viktige. Sjøtransport kommer ut med en avkjølende virkning på grunn av utslipp av sulfatpartikler, et resultat som vakte betydelig debatt da det kom i 2012.

Klimamodeller

«Alle modeller er gale, men noen modeller er nyttige», sa statistiker George Box svært treffende. Klimamodeller har vært et viktig forskningstema. Modellene har dekket større eller mindre deler av trinnene i figuren, men tyngdepunktet er atmosfæremodeller og strålingsbalanse.

Klimafølsomhet er et sentralt begrep i klimaforskningen. Begrepet definerer temperaturstigningen på jorda ved likevekt etter en dobling av CO2-konsentrasjon i atmosfæren. Det hersker fortsatt stor usikkerhet rundt hva som er den riktige klimafølsomheten. FNs klimapanel angir et intervall på mellom 1,5 og 4,5 grader. Den store usikkerheten henger blant annet sammen med tilbakekoplinger, det vil si at en temperaturendring gir andre endringer som igjen påvirker temperaturen. For eksempel vil vanndampmengden i atmosfæren øke med økende temperatur. Dette gir en ytterligere temperaturøkning siden vanndamp er en klimagass.

Ett mål i klimaforskningen er å få innsnevret dette store intervallet, og det tror vi det er mulig å få til de neste par tiårene. CICERO-forskere har bidratt til diskusjonen og også vurdert usikkerheten i verdien blant annet ved å benytte data for overflatetemperaturer, varmeinnhold i havet og naturlig og menneskapt strålingspådriv.

Usikkerheten i klimavirkningene av partikler, eller aerosoler som det også kalles, bidrar i svært stor grad til den totale usikkerheten i virkningene av menneskeskapte utslipp. Dette henger blant annet sammen med at partiklene har høyst ulik sammensetning. Sot, som virker oppvarmende, har for eksempel stor betydning i arktiske områder. Nedfall av sot på snø eller is reduserer mengden stråling som reflekteres. CICERO har bidratt til forståelsen av klimavirkningene av partikler.

Levetid

De forskjellige stoffene som påvirker strålingsbalansen, har ulike egenskaper, blant annet svært ulik levetid i atmosfæren. CO2 skiller seg ut ved at en betydelig del (omkring 20 prosent) blir værende i tusener av år. Dette gjør sammenlikning av klimavirkninger av forskjellige stoffer vanskelig.

Mest brukt er «Globalt oppvarmingspotensial» (GWP). Det vil variere med tidsperspektivet. Et aktuelt eksempel er at en sammenlikning mellom klimavirkningen av bruk av kull og gass, blir ganske forskjellig om en ser på 20 eller 100 år. Årsaken er at metanlekkasjer ved bruk av gass betyr relativt mye mer i et kort tidsperspektiv siden metan har kort oppholdstid i atmosfæren.

I den siste oppsummeringsrapporten fra FNs klimapanel er det en grundig diskusjon av hvordan ulike beregningsmåter påvirker sammenlikningen av klimagassene. Arbeider CICERO har medvirket i, spiller en stor rolle i disse vurderingene.

Sist fører endret bruk av land til at forholdet mellom reflektert og absorbert stråling endres. For eksempel vil planting av bartrær på et område som har betydelig snødekke om vinteren føre til at mer stråling absorberes. Dette vil redusere klimagevinsten ved at trærne tar opp CO2 og kan i noen tilfeller gjøre at totaleffekten blir oppvarming. Forskere ved CICERO har blant annet bidratt med å studere hvordan vegetasjonsendringer påvirker. Resultatene tydet på at i Europa og Nord-Amerika vil vegetasjonsendringer bidra til å dempe temperaturstigningen, mens de i India for eksempel vil forsterke temperaturøkningen.

Virkninger

På figuren går det en pil direkte fra konsentrasjoner i atmosfæren til virkninger på jorden. Dette illustrerer at stoffer som påvirker klima, også kan ha andre virkninger. Særlig viktig er helseeffekter, spesielt av partikler. Dette har vært et viktig forskningsfelt verd CICERO helt siden starten for 25 år siden. Mye av denne forskningen har sett på kinesiske forhold i samarbeid blant annet med grupper i Kina.

Også vegetasjonen påvirkes betydelig. Skader på avlinger av bakkenært ozon er et viktig eksempel. Ved CICERO har vi sett på hvordan ozonkonsentrasjonen i Kina kan utvikle seg og hvilke virkninger det kan ha på ris, hvete, mais og soya.

Verdsetting

Verdsetting av klimaeffekter og kostnader ved tiltak er det siste punktet i figuren. Dette er et typisk tverrfaglig felt med samarbeid først og fremst mellom naturvitere og økonomer. Ved CICERO har vi lagt mye vekt på at mange tiltak beregnet på å redusere utslipp av klimagasser også påvirket andre forhold, først og fremst utslipp av forurensinger. Eller motsatt, tiltak som begrenser forurensning, kan også ha gunstig klimavirkning.

Slike studier kan være særlig viktige i utviklingsland. En stor del av aktiviteten vår ble derfor lagt til Kina på grunn av de store forurensningsproblemene landet har.

Gjennom «Den grønne utviklingsmekanismen» (CDM) kan industriland oppfylle en del av de forpliktelsene de tok på seg i Kyotoprotokollen. CICERO-forskere har bidratt med beregninger av hvordan CDM-prosjekter i Kina reduserer utslipp av de viktigste luftforurensningene og finner at særlig effekten på SO2 er av en betydning. De største tilleggsfordelene (co-benefits på engelsk) er bedret folkehelse.

En studie om miljøskader i Kina i regi av Verdensbanken der CICERO deltok, vakte adskillig medieinteresse både i USA og Europa. Noe av det som overrasket, var de store skadene som ble rapportert, særlig at 750 000 mennesker døde for tidlig hvert år på grunn av høy luftforurensning.

I en studie hvor vi studerte gevinsten av klimatiltak på helse og jordbruksavlinger som følge av redusert luftforurensning i Kina, fant vi at landet kan innføre en CO2-skatt som reduserer CO2-utslipp opp mot 15 prosent, uten at de totale kostnadene for samfunnet overstiger nytteeffektene.

CICERO-forskere har også studert helseeffekter av innendørs luftforurensning på landsbygda i Kina. Fortsatt bruker mange kull og ved til koking og oppvarming, noe som gir høy eksponering og store helseskader og samtidig er en viktig kilde til utslipp av stoffer som påvirker klimaet, dog med kort oppholdstid i atmosfæren. En studie CICERO gjorde i Sør-Kina fant at nytten av tiltak langt oversteg kostnadene.

Men vi har partnere andre steder enn i Kina. En liste over land vi samarbeider med ville blitt svært lang! Den omfatter både industriland og utviklingsland fra alle verdensdeler. Mange forskere fra andre land har også oppholdt seg ved CICERO for kortere eller lengre perioder. Studiene vi deltar i har ofte ganske mange forskere. Dette er en naturlig følge av at problemene krever en flerfaglig tilnærming og et stort datamateriale.

Tverrfaglig og globalt samarbeid er helt nødvendig for å forske fram løsninger på klimaproblemet.